基于mcgs的plc液體混合控制系統(tǒng)設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-03 22:46 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 直接訪問PLC，無需進一步設(shè)置，而如果要通過MCGS循環(huán)采樣方式自動周期性地訪問PLC，則必須還要對設(shè)備增加通道，建立通道連接，把PLC中相關(guān)繼電器（X,Y,M）和寄存器(D)與MCGS實時數(shù)據(jù)庫中變量建立一一對應(yīng)關(guān)系，確定操作方式（讀或?qū)懟蜃x寫）。并且MCGS嵌入版系統(tǒng)與PLC聯(lián)系的媒介設(shè)備窗口專門用來放置不同類型和功能的設(shè)備構(gòu)件，實現(xiàn)對外部設(shè)備的操作和控制。設(shè)備窗口通過設(shè)備構(gòu)件把外部設(shè)備的數(shù)據(jù)采集進來，送入實時數(shù)據(jù)庫，或把實時數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)輸出到外部設(shè)備。一個應(yīng)用系統(tǒng)只有一個設(shè)備窗口，運行時，系統(tǒng)自動打開設(shè)備窗口，管理和調(diào)度所有設(shè)備構(gòu)件正常工作，并在后臺獨立運行。注意，對用戶來說，設(shè)備窗口在運行時是不可見的。 MCGS運行環(huán)境由于MCGS實時性強、有良好的并行處理性能。MCGS嵌入版是真正的32位系統(tǒng)，充分利用了32位WindowsCE操作平臺的多任務(wù)、按優(yōu)先級分時操作的功能，以線程為單位對在工程作業(yè)中實時性強的關(guān)鍵任務(wù)和實時性不強的非關(guān)鍵任務(wù)進行分時并行處理，使嵌入式PC機廣泛應(yīng)用于工程測控領(lǐng)域成為可能。例如，MCGS嵌入版在處理數(shù)據(jù)采集、設(shè)備驅(qū)動和異常處理等關(guān)鍵任務(wù)時，可在主機運行周期時間內(nèi)插空進行象打印數(shù)據(jù)一類的非關(guān)鍵性工作，實現(xiàn)并行處理。MCGS嵌入版組態(tài)環(huán)境運行于具備良好人機界面的Windows操作系統(tǒng)上，具備與北京昆侖通態(tài)公司已經(jīng)推出的通用版本組態(tài)軟件和網(wǎng)絡(luò)版組態(tài)軟件相同的組態(tài)環(huán)境界面，可有效幫助用戶建造從嵌入式設(shè)備，現(xiàn)場監(jiān)控工作站到企業(yè)生產(chǎn)監(jiān)控信息網(wǎng)在內(nèi)的完整解決方案；并有助于用戶開發(fā)的項目在這三個層次上的平滑遷移。MCGS嵌入式體系結(jié)構(gòu)分為組態(tài)環(huán)境、模擬運行環(huán)境和運行環(huán)境三部分。 組態(tài)環(huán)境和模擬運行環(huán)境相當于一套完整的工具軟件，可以在PC機上運行。用戶可根據(jù)實際需要裁減其中內(nèi)容。它幫助用戶設(shè)計和構(gòu)造自己的組態(tài)工程并進行功能測試。 運行環(huán)境則是一個獨立的運行系統(tǒng)，它按照組態(tài)工程中用戶指定的方式進行各種處理，完成用戶組態(tài)設(shè)計的目標和功能。運行環(huán)境本身沒有任何意義，必須與組態(tài)工程一起作為一個整體，才能構(gòu)成用戶應(yīng)用系統(tǒng)。一旦組態(tài)工作完成，并且將組態(tài)好的工程通過串口或以太網(wǎng)下載到下位機的運行環(huán)境中，組態(tài)工程就可以離開組態(tài)環(huán)境而獨立運行在下位機上。從而實現(xiàn)了控制系統(tǒng)的可靠性、實時性、確定性和安全性。2基于FX2N的液體混合實際控制系統(tǒng)設(shè)計 選擇PLC型號本設(shè)計選用三菱公司的FX2N32MR的PLC，它是一種整體式結(jié)構(gòu)的小型PLC，并且指令豐富，功能強大，可靠性高，適應(yīng)性好，結(jié)構(gòu)緊湊，便于擴展，性價比高。并且有多種特殊功能模塊或功能擴展板，可以實現(xiàn)多軸定位控制，設(shè)計中使用的PLC所用的模塊共有I/O總數(shù)32點，其中輸入點12點，輸出點12點?？蓭?個特殊擴展單元。用戶程序存儲器容量為16K字。內(nèi)置高速計數(shù)器，具有PID控制器功能。并且通過通信擴展板或特殊適配器可以實現(xiàn)多種通信和數(shù)據(jù)鏈接，例如CCLink、ASi、RS232C、RS422(可以實現(xiàn)與MCGS虛擬機的通訊連接)，N:N鏈接、并行鏈接、計算機鏈接、和I/O鏈接等。 I/O分配表 完成該控制任務(wù)需要7個輸入點和5個輸出點，具體分配如表21所示。表21 輸入/輸出地址分配表輸入點輸出點地址作用地址作用X0啟動按鈕SB1Y0液體A電磁閥Y0X1停止按鈕SB2Y1液體B電磁閥Y1X2液面?zhèn)鞲衅鱏L1X3液面?zhèn)鞲衅鱏L2Y2混合液體電磁閥Y2X4液面?zhèn)鞲衅鱏L3Y3攪拌電動機接觸器KMX5手動部分X6自動部分Y4保溫控制 外部接線圖以及控制要求 機械裝置圖液體混合控制裝置如圖11以及12所示，其中閥A、閥B、閥C為電磁閥，線圈通電時打開SLSLSL3為上、中、下液位傳感器，被溶液淹沒時為ON。達到水位后控制閥體的開關(guān)，這樣實現(xiàn)流入反應(yīng)罐液體順序與流量的控制要求。如圖222所示圖21 攪拌機的立體示意圖 圖22 操作面板圖23液體混合裝置結(jié)構(gòu)圖?？紤]了手動控制部分(SB3～SB6分別代表A、B、C閥及電機的控制按鈕)。Y0、YY2為A、B、C閥的控制線圈,KM為控制攪拌電機的接觸器線圈。緊急停止按鈕、負載電源按鈕、KM與交流電220V組成輸出電源回路。如圖24圖24 PLC液體控制系統(tǒng)外部接線圖3工作過程分析 工作過程分析操作工藝流程:按下啟動按鈕SB1后,打開A閥,液體A流入反應(yīng)罐。當中限位傳感器SL2被淹沒變ON時,閥A關(guān)閉,閥B打開。當上限位傳感器SL1被淹沒變ON時,閥B關(guān)閉,電機M開始運行,攪動液體,40S后停止攪動并保溫10S,閥C打開放出混合液體。當液面降至下限位傳感器S3變OFF時,開始定時,5S后容器已放空,關(guān)閉閥C。如已按下SB2,則就此停機。如未按下停止按鈕SB2,則又打開A閥,開始下一次循環(huán)。如圖31所示。圖31 工藝基本流程圖1）啟動操作按下啟動按鈕SB1,X0的常開觸點閉合，YT2同時得電并通過Y3常開觸點自鎖，Y3常開觸點閉合，使Y3接通排放剩余混合液體，經(jīng)T10延時5s后Y3斷電，即關(guān)閉混合液體閥門。同時液體A電磁閥Y0打開，液體A流入容器。2）液面上升到SL2當液面上升到SL2時，SL2觸點接通，即Y1接通，X3置位，其常閉觸點打開，使Y0斷電，Y0控制的電磁閥關(guān)閉，液體A停止流入；同時Y1常開觸點接通，使其控制輸出的電磁閥接通，液體B電磁閥Y2打開，液體B流入。3）液面上升到SL1當液面上升到SL1時，SL1觸點接通，即X2接通，Y2
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